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1、硫磷设计与粉体工程2014年第6期SP&BMHRELATEDENGINEERING·1·大型半水—二水法磷酸装置设计概况李志刚,严龙(中国五环工程有限公司,湖北武汉430223)摘要:简要介绍了中国五环工程公司近年来在半水—二水湿法磷酸工艺上的开发工作,并结合在建项目开发300kt/a的大型半水—二水法磷酸装置。该工艺克服了半水—二水法工艺磷矿适应性不强,材料要求高,操作弹性小等诸多缺点,相较于国内较为普遍的二水法磷酸装置,半水—二水法磷酸工艺在节能减排及环境保护方面具有巨大优势,具有良好的推广实用价值。关键词:半水—二水法工艺;大型磷酸装置;设计
2、中图分类号:TQ442.14文献标识码:B文章编号:1009-1904(2014)05-0001-05月完成。工厂配套建设1200kt/a石膏造粒装置生1概述产水泥缓释剂,另有氟化铝装置深加工处理氟硅酸。中国五环工程有限公司是我国湿法磷酸装置设磷酸装置采用约旦中低品位矿[w(PO)=27.5%25计和总承包建设具有丰富经验的工程公司之一。截~29.3%],保证产能650t/d,设计产能700t/d,装止到目前为止,公司设计和建设的大型湿法磷酸装置年开车308d,PO回收率高于98.5%,产品磷酸25置共计24套。总生产能力达到5350kt/a(P2
3、O5中w(P2O5)=52%(以上数据均为总承包保证值)。计,下同),其中境内单系列最大的磷酸装置达到该装置的工艺包是在业主于上世纪80年代投产的450kt/a,境外最大装置为400kt/a。在磷肥行业总老厂工艺包基础上,我公司对其进行了部分技术改承包工程中荣膺国家颁发的年度总承包工程“金钥进,现印尼老厂投产已近30年,装置依然运行平稳。匙”奖两次,“银钥匙”奖两次。2半水—二水法磷酸工艺及设备概况公司承担的这些项目所采用的工艺技术,均为同时期国际、国内先进水平,并且涉及了半水法、二半水—二水法磷酸工艺主要工序包括半水反水法、半水—二水法多种工艺。
4、其中包括OXY的半应、半水过滤、二水转化、二水过滤、尾气洗涤、氟吸水法工艺(广东湛江)、JACOBS的单槽多桨带中心收、浓缩及原料、成品储存等,工艺流程如图1所示。筒的真空冷却二水工艺(湖北黄麦岭)、PRAYON的半水反应为两个溶解槽、一个结晶槽以及一个#单槽多格多桨真空冷却二水工艺(贵州瓮福)、熟化槽串联,硫酸加入至1溶解槽和结晶槽,在溶BADGER的单槽单桨带导流筒的真空冷却二水工解槽中控制硫酸含量不足,同时在结晶槽中控制硫#艺(广西鹿寨)以及公司自主开发了二水法自有酸过量。磷矿经称重皮带送至1溶解槽,循环料浆#技术。经熟化槽返回至1溶解槽。溶
5、解槽反应温度控制近年来随着国内磷肥市场的饱和,改革创新、走在95℃左右,结晶槽温度为90℃,反应热通过高位出国门是我公司新形势下的经营战略。公司凭借多闪蒸冷却系统移除。闪冷循环料浆从结晶槽泵入闪年磷肥设计总承包经验,在国际市场不断开疆拓土。蒸冷却器,冷却后料浆从闪蒸冷却器借重力经过滤公司正在印度尼西亚总承包建设两套200kt/a的大给料槽回到结晶槽,控制温差为15℃,冷却后的料型半水—二水法磷酸装置。第一套装置将于2014浆温度在75~80℃左右。过滤给料槽的冷却料浆年4月完成开车交付,第二套装置也将在2015年5经过滤给料泵送至半水过滤机。硫磷设
6、计与粉体工程·2·SP&BMHRELATEDENGINEERING2014年第6期图1半水—二水法磷酸工艺流程示意半水料浆经半水过滤后送至稀酸储罐,稀酸中反应、两段过滤及转化工序的反应尾气经两级w(PO)在40%左右。过滤酸经一级浓缩至尾气洗涤塔洗涤后排放。25w(PO)=52%后送至成品酸储罐。半水石膏经一半水反应和浓缩的闪蒸真空气体分别经各自的25级洗涤后与滤布洗水一并倾入二水转化槽,在转化氟洗涤塔循环洗涤,所产的氟硅酸经转鼓过滤机过槽中加入过量硫酸及活性硅胶,使半水石膏转化为滤出固体硅胶后送至储罐。二水石膏,二水石膏再送至二水过滤机,经两段逆
7、流半水—二水法磷酸装置设备规格及材质情况见洗涤后干排送至石膏净化及造粒装置。表1、表2。表1半水—二水法磷酸关键设备规格材质序号名称规格材质数量3熟化槽φ5800mm×7800mm碳钢衬胶衬砖14二水转化槽φ10000mm×8400mm碳钢衬胶衬砖25半水过滤机A=225m2904L16二水过滤机A=132m2316L17半水反应搅拌器P=400kW904L38二水反应搅拌器P=132kW904L29半水闪冷循环泵Q=1250m3/hPDM110半水料浆循环泵Q=850m3/hPDM1+111过滤给料泵Q=260m3/hCD4MCu1+112蒸发器
8、φ6000mm×4500mm碳钢衬胶113浓缩循环泵Q=6500m3/hCD4MCu114酸加热器A=560m2碳钢/石墨
